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随着信息技术的飞速发展,智能家庭网络技术正在逐步进入普通家庭。然而,与之相关的安全问题正在成为影响智能家庭网络推广和普及的主要瓶颈。目前,围绕智能家庭网络安全,相关研究主要源于传统网络,包括身份验证、访问控制等主要静态防护手段;相较而言,实时检测机制明显匮乏。针对智能家庭网络面临的恶意入侵、非法设备加入等攻击,通过对智能家庭网络的特定协议解码及具体应用还原,流量异常检测技术能够提供实时决策响应。因此,利用流量异常检测技术对智能家庭网络中安全事件进行实时分析和快速响应决策,在保障智能家庭网络安全方面具有重要的现实意义。本文对智能家庭网络及其流量检测相关理论、技术和方法进行了深入分析,给出了一种适用于智能家庭网络环境下的流量分类的方法,在此基础上针对智能家庭网络环境中特定的周期性和非周期性网络流量,设计并实现了一个智能家庭网络流量分类异常检测原型系统。具体研究和开发工作主要包括:(1)分析和研究了智能家庭网络中流量的变化规律,并从应用类型、流量特征、重要程度和设备数量变动影响等不同视角,对智能家庭网络流量进行分类,便于从复杂的智能家庭网络流量中区分并提取控制命令流、状态监测流和媒体数据流,完成对不同流量类型特点的分析。(2)结合智能家庭网络的特定协议和应用,针对不同类型流量采用差异化异常检测方法,主要包括:对于具有流量较为平稳、周期性不明显等特点的状态监测流,利用自适应阈值动态检测技术进行实时检测;对于短时间内具有突发性,以天、周为周期变化的媒体数据流和控制命令流,采用时序相似性搜索技术进行周期性异常检测,并以流量类型的重要程度为依据,通过阈值调节的方法,进行智能家庭网络异常行为的判定。实验证明,通过综合使用上述两种检测方法,显著提高了智能家庭网络流量异常检测的效果。(3)设计并实现了一个适合智能家庭网络环境、基于流量分类检测思想的分布式流量异常检测原型系统。并通过实验,验证了本文所提出的流量分类与异常流量检测方法的实时性和有效性。